Nd：GdYVO4与Nd：YVO4的激光倍频特性比较
LD泵浦NdYVO4 Cr4+YAG被动调Q激光特性研究
LD泵浦Nd:YVO4 /Cr4+:YAG被动调Q激光特性研究光信息科学与技术专业指导教师摘要：半导体激光(LD)泵浦的固体激光器具有全固化、体积小、泵浦效率高等特点，在激光通讯、遥感探测、工业加工、军事、医疗等领域有着广泛的应用前景，受到人们极大的关注。
使用连续激光二极管泵浦Nd：YVO4晶体，得到1064nm 的连续红外激光输出，在激光谐振腔中加入慢饱和吸收晶体Cr4+：YAG，得到了调Q脉冲激光输出，从实验上得到了泵浦功率、Cr4+：YAG小信号透过率以及输出镜透过率对输出脉冲特别是脉冲宽度的影响，并通过数值求解速率方程对实验结果进行了理论分析，实验结果与理论模拟基本相符。
关键词：LD 泵浦；Nd∶YVO4；Cr4+∶YAG；被动调Q；脉冲宽度Characteristic of a laser diode pumped passively Q switched Nd:YVO4laser with Cr4+:YAG saturable absorberStudent majoring in optics information science and technologyHeng SunTutor Xiuqin YangAbstract：Laser-diode (LD) Pumped solid-state laser has wide applications in the fields such as laser telecommunication ,remote-sensing detection ,industry and military as wellashealthduetoitsadvantagessuchasallsolidstate,high pump efficiency,smallvolumeandlonglongevity,andhasbeen ing continuous laser diode pumped Nd: YVO4crystalgets 1064 nm infrared laser outputcontinuously.Then addingslow saturable absorbercrystals Cr4 + : YAG in the laser cavity to obtain the output of theQ-switched pulse laser. Study the influence of the pump power, output transmission and cavity length to the output pulse in particularthe influence of pulse width from experiments.Through the numerical solution of rate equation to carry on the theoretical analysis with the result of the experiment and thenumericalsolutionsoftheequationsagreewiththeexperimentalresults.Keywords:LDpumped;Nd: YVO4; Cr4+:YAG; passively Q switched;pulse width第一章前言自上世纪六十年代世界上首台激光器发明以来，各类激光器和激光技术得到了迅速的发展，其中固体激光器的发展尤为突出。
LD泵浦全固体单频YVO_4_KTP绿光激光器研究
第31卷 第4期2001年8月激 光 与 红 外LA SER&IN FR AR EDV o l.31,N o.4A ug ust,2001·激光器· 文章编号:1001-5078(2001)04-0208-02LD泵浦全固体单频YV O4/K T P绿光激光器研究郑 权1,檀慧明1,赵 岭2(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春,130022;2.中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800)摘 要:报道了一种用国产激光二极管泵浦的全固体高效率单频Nd∶YVO4/KT P绿光激光器的设计。
结合采用短程吸收法与双折射滤光片技术两种选频方案,实现了Nd∶YVO4/KTP结构绿光激光器的单频稳定输出。
在泵浦功率为360m W时,单频稳定输出达38m W,光-光转换效率超过10%。
关键词:LD泵浦;Nd∶YVO4/KT P;单频;绿光激光器中图分类号:T N248.1 文献标识码:AStudy of LD-pumped YVO4/KTP Single-frequency Green LaserZH ENG Quan1,T AN Hui-ming1,ZHAO Ling2(1.Chang chun institut e o f O ptics,F ine M echanics and Phy sics,Changchun130022,China;2.Shanghai insti-tute o f Optics and Fine M echanics,Shanghai201800,China)Abstract:A design of LD-pum ped high efficiency Nd∶Y VO4/KT P single fr equency gr een laser w as presented in the paper.U sing the combination of sho rt absor ptio n depths and bir ef ring ent filt er for med by a type-ⅡCP M K T P cr ystal and a Brew ster plate,mode selectio n w as per for med.W it h360m W incident pump laser,38mW single-fr equency laser o ut put w as obtained,t he o ptical-to-optical conv ersio n up to10%Key words:L D-pumped;N d∶Y V O4/KT P;single-fr equency;g r een laser.1 引 言LD泵浦的全固体激光器具有效率高、结构紧凑、光束质量好、性能稳定、寿命长等优点,日益引起人们的广泛重视。
LD泵浦的声光调Q高重复率Nd∶GdVO_4激光器
LD泵浦的声光调Q高重复率Nd∶GdVO_4激光器
孙渝明;侯学元;李宇飞
【期刊名称】《光子学报》
【年(卷),期】2004(33)6
【摘要】报道了利用LD泵浦、1.0 6 μm声光调Q准连续Nd∶GdVO4 激光器的输出特性当泵浦功率为 4 .15W ,重复率为 4 0kHz时 ,获得的最大平均输出功率为 1.4 6W ,光光转换效率为 35 .1% ,斜效率为 4 4.2 % 在重复率为 10kHz时 ,获得了最短脉宽 2 4ns ,最大单脉冲能量为6 3.2 μJ ,相应峰值功率为 2 .6
【总页数】3页(P645-647)
【关键词】半导体激光器;泵浦;Nd:GdVO4;晶体;声光调Q
【作者】孙渝明;侯学元;李宇飞
【作者单位】山东大学信息学院光学系
【正文语种】中文
【中图分类】TN248
【相关文献】
1.LD泵浦高功率高斜效率Nd:YVO4声光调Q激光器 [J], 余锦;张雪;刘洋;樊仲维;赵天卓;麻云凤;张晶;王培峰
2.高重复频率LD侧面泵浦Nd∶YAG电光调Q激光器 [J], 王卫民;杨成龙;陈津燕;唐淳;杨森林;廖银燕;邵英斌;吕百达;蔡邦维
3.LD泵浦N d∶GdVO_4/GaAs被动调Q激光器研究 [J], 杜晨林;阮双琛;于永芹;
秦连杰;邵宗书;孟宪林
4.LD侧面泵浦Nd∶GdVO_4电光调Q激光器研究 [J], 李久喜;金煜坚;王鹏飞;冯江;李强
5.高重复率LD泵浦电光调Q全固态1064nm激光器的实验研究 [J], 王良甚;郝劲波;张频;王艳阳
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Nd：GdVO4激光器输出特性的理论分析
理论依据 ， 以理想 四能级系统激光器速率方程为基础 ， 推导出激光 器输 出功率方程 。并 以此方 程为依据 ， 数值模拟 和分
析 了振荡光斑 、 腔 内损耗这两个参数在同一泵浦功率下对 Ｎ ｄ ： Ｇ ｄ Ｖ Ｏ 全 固态激光器输 出特性 的影响。结果表 明 ， 激光输
出功率随着振荡光斑半径的增大而先增大后减小 ， 随腔内损耗呈线性递减变化 。与 同类 晶体 Ｎ ｄ ： Ｙ Ｖ Ｏ 和 Ｎ ｄ ： Ｙ Ａ Ｇ的对
Ｍａｙ ． ２ ０ １ ５
ＶＯ １ ｔ ｐ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｅ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ３ ４ ． １ １ ５ ０ ． Ｎ ． ２ ０ １ ５ ０ ５ ２ ８ ． ０ ９ ５ １ ． ０ １ １ ． ｈ ｔ ｍｌ
比和分析结果验证 了 Ｎ ｄ ： Ｃ ｄ Ｖ Ｏ 作为激光 晶体 的优越性 。
关键词 ：Ｎ ｄ： Ｇ ｄ ＶＯ 晶体 ； Ｌ Ｄ泵浦 ； 数值模拟 ； 输出效率
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｎ ２ ４ ８ ． １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ７—４ ２ ６ ０（ ２ ０ １ ５ ） ０ ２— ０ ０ ３ ７— ０ ３
到最佳空间分布才能够得到最佳输 出特性 ， 从 而
达 到最 大 的输 出功 率 与 斜 效 率 。 而 对 于 泵 浦 阈值
１ Ｎ ｄ ： Ｇ ｄ Ｖ Ｏ 激 光 器 输 出特 性
从 Ｎ ｄ ： Ｇ ｄ Ｖ Ｏ 晶体 的能 级结 构可 知该 晶体 是 典 型 的 四能级 系统 结 构 Ｊ ， 因此 可 依 据 理 想 四能
体最重要 的优点是高热导率 ， 沿（ １ １ ０ ） 方 向的热 导率可 以高达 ０ ． １ １ ７ Ｗｃ ｍ Ｋ～， 该 特性 完全可 与具有 高热导 性 能的 Ｎ ｄ ： Ｙ Ａ Ｇ 晶体 相媲 美 ， 比 Ｎ ｄ ： Ｙ Ｖ Ｏ 晶体 热 导 率 高 到 两 倍 Ｊ 。早 已 经 有
皮秒激光器原理解析
皮秒激光器原理解析皮秒激光器是一种基于激光技术的高能量、短脉冲的激光器。
以下是皮秒激光器的工作原理：1. 脉冲激光源：皮秒激光器采用固态激光器作为核心部分，如Nd:YAG或Nd:YVO4激光器。
这些激光器通过电子激发离子晶体产生激光。
在脉冲激光源中，激发源将激光束聚焦到一个小尺寸的光学腔中，使激光场在腔中传播。
2. 模式锁定器：模式锁定器是使脉冲激光源产生皮秒脉冲的重要部分。
其工作原理基于光的干涉和共振。
模式锁定器中引入外加调制器，使激光光束经过调制后的元件后形成光学平行板腔。
当脉冲频率与腔共振频率匹配时，模式锁定器将激光脉冲“锁定”在一个确定的频率上。
通过模式锁定，激光脉冲的能量逐渐积累并增强，产生较高能量的脉冲。
3. 放大器：放大器用于放大脉冲激光源输出的光强。
在皮秒激光器中，通常采用多级放大器来增强激光的能量密度。
每个级别的放大器由增益介质（通常是激活离子晶体）和输入/输出耦合组件组成。
脉冲激光经过每个阶段的放大器时，能量逐渐增加，并最终达到所需的能量密度。
4. 输出耦合：输出耦合部分控制并将激光输出到外部环境。
在皮秒激光器中，输出耦合通常采用光纤，将激光束从激光器中导出。
光纤具有高光损耗和较低的非线性效应，可以高效地传输激光能量。
此外，光纤还可以将激光束送入到非常远的距离，使得皮秒激光可以方便地在医疗、美容和科研等领域应用。
皮秒激光器的原理是通过脉冲激光源、模式锁定器、放大器和输出耦合等组成部分的协同作用，实现对激光脉冲的产生、锁定、增强和输出。
这种技术利用高能量瞬间击碎色素和衰老组织，激活皮肤的自我修复机制，促进胶原蛋白的再生和皮肤组织的再生，从而达到改善皮肤质量和延缓皮肤老化的效果。
LD泵浦Nd：YVO4与Nd：GdVO4腔内倍频绿光激光器的对比研究
王如刚 ， 陈振强 ， 戈 ， 张 林 浪 ， 陈义红。 丁 ，
（． 南 大 学光 电 工 程研 究 所 ， 州 ，１ ６ ２ ． 建 物 质结 构研 究所 ， 州 ，５ ０ ２ １暨 广 ５ ０ ３ ；２福 福 ３０ ０ ；
３广 州 安 特 激 光 技 术 有 限公 司 ， 州 ，１ ７ ０ ． 广 ５０３）
ｆ ｔ ｅ ｅ ｅ ｃ ｓ ｕｒ ｈ ｒ ｒ ｓ ａｒ ｈｅ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ＬＤ ｕ ｐ ｄ；ｉｔａ ａ ｉｙ ｆｅ ｕ ｎ ｙｄ ｕ ｌ ｇ；Ｎｄ ； ｙｗｏ ｄ ： ｐｍ ｅ ｎ ｒ ｃ ｖｔ —ｒｑ ｅ ｃ ｏ ｂ ｉ ｎ ＹＶＯ４ Ｎｄ ： Ｖ０４ ｇ ｅ ｎ ； Ｇｄ ； ｒｅ
关键 词 ：激光二 极管 泵浦 ；腔 内倍 频 ； Ｎｄ： ＹＶＯ ； ｄ： ｄ Ｎ Ｇ ＶＯ ；绿光激 光 ；热焦 距 中图分类 号 ：Ｔ ４ Ｎ２ ８ 文 献标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ —８ Ｘ（ ０ ７ ０ —０ ２０ ０ ５４ ８ ２ ｏ ） １０ １ —５
浅谈对Nd-YVO4晶体的物理和光学特性研究
浅谈对Nd:YVO4晶体的物理和光学特性研究【摘要】本文主要介绍Nd:YVO4这种激光晶体材料的物理和光学特性、吸收光谱和发射光谱特性等参数。
【关键词】Nd:YVO4；晶体光吸收；发散性0.引言Nd:YVO4（掺钕钒酸钇）晶体是一种性能优良的激光基质晶体，适于制作激光二极管（LD）泵浦的全固态激光器。
该晶体具有以下特点,具有低激光阈值，高斜率效率，大的受激发射截面，在很宽的波长范围对泵浦光有很大的吸收，而调单模，有高抗光伤能力。
最新进展表明Nd:YVO4晶体和KTP晶体的组合可以用以制作高功率稳定的红外、绿光或红光激光器。
1.晶体的物理和光学特性Nd:YVO4晶体属于四方晶系，正单轴晶体。
Nd:YVO4晶体自1966年问世以来就作为一种非常重要的激光材料得到广泛认可。
然而，研究人员发现，这种晶体中存在散射中心、吸收色心等缺陷，因此它不可能生长出适合闪光灯泵浦所需尺寸的高质量晶体。
值得庆幸的是，它对二极管辐射波长存在很大的吸收和增益，并且发射截面大，输出激光具有很好的偏振特性，这些足以掩盖其生长尺寸小的缺点。
Nd:YVO4晶体是非常适合于激光二极管泵浦的性能优良的激光晶体材料，下面给出了他的几个特性参数：吸收波长(nm)：808.5；吸收系数(cm-1)：31.4 (π偏振，808nm)；发射波长(nm)：1064.3；发射截面(cm2)：25×10-19(1064nm)；荧光寿命(μs)：94(1.22at.%)；折射率(@1064nm)：no=1.957,ne=2.165；热光系数(/K, @300K)：dno/dT=8.5×10-6，dne/dT=3.0×10-62.晶体的吸收和发散特性由于这种晶体属于自然双折射晶体，因此它对泵浦光的吸收与偏振有关。
若泵浦光偏振方向与激光辐射方向是一致的，则其对泵浦光的吸收是最强的。
图1（a）是Nd:YVO4晶体的吸收光谱。
可以看出晶体在800~900nm之间都存在图1 Nd:YVO4的吸收和发射光谱(a) Nd:YVO4的吸收谱；(b)发射谱Fig.1 Absorption and emission spectrum of Nd:YVO4 crystals(a)Absorption spectrum of Nd:YVO4; (b)emission spectrum两个吸收峰：分别是808.5nm和879.8nm。
实验七 Nd：YVO4激光器的搭建及倍频实验
实验七Nd：YVO4激光器的搭建及倍频实验一.实验目的1. 学习固体激光器的搭建，熟悉不同腔型、不同温度下激光输出功率的差异。
2.了解光在非线性材料中的非线性极化及倍频过程中的有效非线性系数计算。
3.熟悉倍频过程中的角度相位匹配、温度相位匹配方法。
4.熟悉激光倍频晶体的调节及倍频效率的测量。
二.实验原理7.1Nd:YVO4激光器的搭建本实验提供半导体激光器温控驱动电源和激光系统两部分。
驱动电源主要用于半导体激光器的电流驱动和温度控制。
电源使用细节及步骤如下：1. 用“Current Set”电流时，因为用的是2W的LD, 所以调节电流时显示的电流值最大不要超过2A。
在不制冷情况下, 电流的调节最大值会相应的减小, 因为要是室内温度比较高的话电流还没有达到最大值时系统也有可能过热报错。
2. 电源电流和TEC热敏电阻值的切换按钮为后面板的“5，电源表头显示选择开关”，拨到“Cur”，前面板显示的是电流值，如拨到“Rt1”前面板显示的是TEC1的热敏电阻值，拨到“Rt2”前面板显示的是TEC2的热敏电阻值，此值可以通过热敏电阻与温度的换算表换算为具体的温度；“TTL”调制方式开关一般不用。
3. 先开电源开关（ON），缓慢调节“Current Set”电流按钮直至所需的电流值，工作中如果“Error，过热保护指示灯”显示红灯时，请立即把“Current Set”电流按钮逆时针调到最小并关闭电源按钮（OFF），休息半小时后再工作。
每次关闭电源开关前都要把电流调节到最小。
4. 控温电流调节电位器（边上的延伸调节钮），是用来调节制冷电流值，并通过热敏电阻显示的阻值，转化为具体的控制温度，可以通过调节此旋钮实现对TEC温度的控制。
每次关闭电源开关前, 控温电流调节电位器也要逆时针调节至最小。
(其初始都是在最小的位置)5. 使用时要注意不要碰掉电源与激光器之间的插头, 系统一旦突然断电对LD及制冷片都会造成很大的损伤。
激光常见的分类
激光常见的分类激光（Laser）是一种以光学放大的原理产生的高度聚焦的光束。
它的特点是单色性、同相性和高亮度，广泛应用于各个领域，包括医疗、通信、制造等。
根据激光器的工作原理和应用领域的不同，激光可以被分为多种分类。
一、气体激光器气体激光器是一种利用气体放电形成的激发能量来激发激光发射的装置。
根据使用的气体种类不同，气体激光器可以分为氦氖激光器、二氧化碳激光器、氩离子激光器等。
其中，氦氖激光器是最早被发现的激光器，其工作波长为632.8纳米，广泛应用于医疗、测量和教育领域；二氧化碳激光器的工作波长为10.6微米，主要用于切割、焊接和雕刻等工业应用；氩离子激光器的工作波长为488纳米和514纳米，常用于生物医学研究和材料加工等领域。
二、固体激光器固体激光器是利用固体材料中的活性离子或色心离子来产生激光的装置。
常见的固体激光器有Nd:YAG激光器、Nd:YVO4激光器等。
其中，Nd:YAG激光器的工作波长为1064纳米，是目前应用最广泛的固体激光器之一，可用于切割、焊接、标记等工业应用；Nd:YVO4激光器的工作波长为1064纳米，它具有更高的光转换效率和更窄的线宽，适用于高精度的激光加工和科学研究等领域。
三、半导体激光器半导体激光器是利用半导体材料中的电子和空穴复合产生激光的装置。
半导体激光器具有体积小、功耗低和价格便宜等优点，广泛应用于通信、显示和医疗等领域。
根据结构和工作方式的不同，半导体激光器可以分为激光二极管、垂直腔面发射激光器（VCSEL）等。
激光二极管是最常见的半导体激光器，其工作波长范围广泛，可从红外到可见光，适用于光存储、医疗和传感等应用；VCSEL是一种垂直发射的半导体激光器，具有窄的光谱线宽和高的发射功率，主要用于光通信和3D成像等领域。
四、光纤激光器光纤激光器是利用光纤中的增益介质来放大激光的装置。
光纤激光器具有体积小、可靠性高和抗干扰能力强等优点，广泛应用于通信、材料加工和医疗等领域。
激光二极管端面泵浦Nd：YVO4／YVO4复合晶体激光器热效应研究
１ 晶体热效应 分析
１１ 热模 型 ．
Байду номын сангаас
晶体在连续泵浦情 况下 ，达到热平衡时，热传￣Ｐ ｉ ｏ 方程可写为 ｏｓ ｎ ｓ
旦
＋
＋ 旦
＋ｇ（
， ，
）。 ＝
式 中ｇ ， ， 为晶体吸收泵浦光产生的内热源的发热率ｎ Ｙ ） 们
收 稿 日期 ： ０ ７ ０ — １ ２０ — ４ ６
作 者 简 介 ： 明 真 （１ ８ 一 ） 女 ． 东 鱼 台 人 ， 要 从 事 非 线 性 光 学 及 图 像 处 理 研 究 。 李 ９１ ， 山 主
维普资讯
３ ４
东 莞 理 工 学 院 学 报
， ，、， ’ ．
２ ０ ￣ ０ ７１ ｚ
体 中的温度 场分布 ．定量分 析 了Ｌ Ｄ端 面泵 浦条件 下激 光 晶体 的长度及 折射 率 与温 度 变化 的关 系，得 到 晶 体 在不 同泵浦功 率下 的热 焦距 ．在 此基础 上 ，采用三镜折 叠腔，设计 出高转换 效率ＫＴ 腔 内倍 频连续绿 光 Ｐ
激光 器． 当泵 浦功率 ｌ Ｗ 时，得 到９３ Ｗ ０ ４ ｍ和 ５０ Ｗ ３ ｎ ７ ．３ １ ６ ｎ ．１ ５ ２ ｍ的激光 输 出 ，最 高光一 光转换效 率分别 为
ｑ ， ） （ Ｙ， ：
“ ｗ Ｏ
（ Ｐ 卜
ｑ
（） ２
方程 （ ），（ ）中 ， １ ２
， 为 晶体在 ， 方 向上的导热 系数 ，Ｑ ，Ｙ 为激光 晶体 中的总热 耗，口
为晶体的吸收系数 ，∞ 为泵浦光束腰半径，， 为激光晶体长度 。
在 本实 验采 用 的ＮｄＹＶ Ｙ ｔ 合 晶体 中 ，无掺 杂 Ｙ ｔ ： Ｏｄ ＶＯ键 ＶＯ 晶体 充 当 热沉 ，ｚ 向为通 光 方 向 ，晶 方 体结 构如 图ｌ 。无掺 杂ＹＶ 。 示 Ｏ 晶体尺 寸 为４ ｍｍｘ ｍｍｘ ｍｍ，ＮｄＹ ， ４ ４ ：ＶＯ 晶体尺 寸为４ ｍｍｘ４ ｍｍｘ７ ｍｍ。 图２ 冷 却装 置 示意 图， 晶体 置 于水 冷 装 置 中周 边 冷却 ，假 设 两通 光 面 绝 热 。 为
Nd：YVO4／Cr 4+：YAG被动调Q锁模激光器锁模特性的研究
出， 当腔长增 加 ， 内功 率 密 度增 加 时 ， 现 了调 Ｑ 腔 实 锁 模激 光输 出． 比较 了不 同输 出透 过 率 和不 同泵 浦 功率 时的锁模 特 性 ， 讨论 了影响 锁模 的主要 因素 ， 对 提 高锁 模激 光的 输 出具有 一定 的意义 ．
率大、 重复 频率 高等 优点 ， 以一直是 激光研 究领 域 所
刘辉兰 ， 延玲 ， 杨 魏 勇
（德 州 学 院物 理 系，山 东德 州 ２ ３ ２ ５ ０ ３）
摘 要 ： 过 实 验 比 较 了 Ｎ ： Ｙ Ｎ ： Ｏ 通 ｄ Ｇｄ ＶＯ 和 ｄ ＹＶ 晶 体 腔 内 的倍 频 特 性 ， 较 了 不 同输 出 透 过 率 和不 同 泵 比 浦 功 率 时 的锁 模 特 性 ， 论 了影 响锁 模 的 主要 因 素 ． 过 对 实 验 结 果 的 分 析 得 到 如 下 结 论 ： 用 连 续 Ｉ 泵浦 Ｎｄ 讨 通 利 Ｄ ： ＹＶＯ ／ ｒ ： ＡＧ 可 以 实 现调 Ｑ 锁 模 激 光输 出 ． Ｃ” Ｙ 当腔 长 较 短 时 ， 能 实 现 调 Ｑ 激 光 输 出 ， 腔 长 增 加 ， 内功 率 密 只 当 腔 度 增 加 时 ， 现 了调 Ｑ 锁 模 激 光输 出． 实
利用 Ｌ 泵 浦 Ｎｄ ＹＶＯ ／ ： Ｄ ： Ｃｒ ＹＡＧ， 现 了 实 连续 激 光 泵 浦 的调 Ｑ 锁模 激 光 输 出． 腔 长 较 短 当 时， 由于 腔 内功率 密 度 不 够 ， 能 实 现调 Ｑ 激 光 输 只
收稿 日期 ：２ ０ — １ ８ ０ ７ ０ —０
作者 简 介 ：刘 辉 兰 （９ １ ） 女 ， １ ７ 一 ， 山东 平 原 人 ， 读硕 士 ， 师 ， 要 从 事 激 光 器 件 方 面 的 研 究 在 讲 主
二极管近帖泵浦Nd：YVO4激光放大器研究
第３ ２卷
第 ２期
激 光 与 红 外
ＬＡＳ ＥＲ ＆ Ｉ ＮＦＲＡＲＥＤ
Ｖｏ ２． ． ｌ３ Ｎｏ ２
Ａｐ ｉ． Βιβλιοθήκη ｒｌ ２ ０２２０ ０ ２年 ４月
文章编号 ：０ １ ０ ８ ２ ０ ）２０９ ＿ １０ － ７ （０ ２ ０ ￣０ １ ５ ０
二 极 管 近 帖泵 浦 Ｎ ： Ｖ 激 光放 大 器研 究 ｄＹ Ｏ
郑
（ 中围科 学院长春光机所 ， １ 吉林
权 ， 叶子 青 赵 ，
岭
长春 １ ０ ２ ２ 中国科学院上海光机所 ， ３ ２： ０ 上海 ２ １０ ０ ８０
摘 要： 报道 了用 激光 二极 管近贴 泵 浦两表 面镀膜 的 Ｎ ：３Ｏ ｄＹ， 晶片作 为激 光放 大 器 的一种 简 ： 单设 计 用该 结构 分别 对被 动调 Ｑ脉 ）激 光和单 叛连 续 激光 进 行 了行 波放 大 实验 ， 口 在保 持 原 有 光束 质量 的前提 下获 得 了能量 的放 大输 出。 关键 词 ： Ｄ泵 浦 ； Ｌ 激光放 大器 ； 外激 光器 红 中图分 类号 ：Ｎ ４ Ｔ ２３ 文献标 识 码 ： Ｂ
Ｓｕ ｙｏ ｔ ｄ ｎ ＬＤ－ ｌ ｓ － ｕ ｐ ｄ Ｎｄ： ｃｏ ｅ ｐ ｍ ｅ ＹＶＯ４ Ｌａ ｅ ｓ ｒ Ａｍ ｐ ｉ ｅ ｌ ｒ ｉ ｆ
Ｚ Ｅ ｕ 。 Ｙ ｉ ｉｇ ， Ｈ Ｏ Ｌｎ Ｈ ＮＧ Ｑ ‘ ， Ｅ Ｚ— ｎ 。 Ｚ Ａ ｉｇ 衄 ｑ
（ ． ｈｎ ｃｕ ｓｔｔ ｏ Ｏ ｔ ｓ Ｆｎ ｃ ａｉ ｎ ｈｓｃ Ｃ Ｓ Ｃ ａｇｈ ｎ１０ ２ ， ｈｎ １ Ｃ ａｇｈ ｎＩ ｔｕ ｆ ｐｉ ． ｉ Ｍｅｈｎｃ ａｄＰ ｙｉ Ａ ， ｈｎｃ ｕ ３ ０ ２ Ｃ ｉ ｎｉ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ２ Ｓａ・ ａ Ｉｓｔｔ ｏ Ｏ ｔｓａｄＦｎ ｃａ ｉ ， Ａ ，ｈｎｈ ０ ８０，ｈｎ ） ．ｈｒ ｈ ｎｔｕｅｆ ｐｉ ｎ ｉｅＭｅｈ ｎ ｓ Ｃ Ｓ Ｓａｇａ ２ １０ Ｃ ｉ ｓｌ ｉ ｃ ｃ ｉ ａ
低温GaAs被动调Q锁模Nd：GdYVO4激光器的实验研究
Ａ ｂｓ ｒ ｔ Ｂｙ ｕ ｉ ｇ ａ ｐ ｅ ｅｏ Ａｓｃ ｙ ｔ ｌ ｒ ｗｎ ａ ｏ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ａ ｐ ｓ ｉ ｅｙ ｓ ｔ ｒ ｔ ｄ ａ ｓ ｒ ｅ ｔ ａｃ ： ｓｎ ｉ ｃ ｆＧａ ｒ ｓ ａ ｏ ｔ ｌｗ ｅ ｇ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ａ ｓｖ ｌ ａ ｕ ａ ｅ ｂ ｏ ｂ ｒ
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半导体激光泵浦Nd_YVO4激光器的1.34μm输出特性
第17卷 第9期光 学 学 报V ol.17,N o.9 1997年9月ACT A OPT ICA SIN ICA September,1997半导体激光泵浦N d YVO4激光器的1.34 m输出特性*王长青 沈德元 卢建仁 邵宗书 蒋民华(山东大学晶体材料研究所,济南250100)摘 要 报道了半导体激光泵浦Nd YV O4激光器在1.34 m的输出特性,当入射的泵浦光功率为515mW时,最大1.34 m激光输出功率达157mW,光-光转换效率为30.5%;研究了激光器的纵模特性及弛豫噪声与泵浦功率的关系;发现不同的纵模具有各自不同的弛豫振荡频率。
关键词 半导体激光泵浦, N d YV O4, 1.34 m激光器, 纵模, 噪声。
1 引 言1.3 m波段激光器在光纤通讯等领域有广泛的用途。
Nd3+从4F濐 能级到4I13/2能级的受激跃迁可产生1.3 m波段的激光辐射。
在1.3 m波段,Nd YVO4的受激发射截面远高于Nd YAG, 乘积也比Nd YAG大得多,其1.34 m谱线与1.06 m谱线的分支比为0.24,而Nd YAG的分支比仅为0.18[1],加上Nd YVO4掺杂浓度高,吸收系数大,因此,对于1.3 m波段的半导体激光泵浦固体激光器,Nd YVO4是一种非常有效的激光晶体。
1994年, Bo w kett等首次实现了半导体激光泵浦Nd YVO4微片激光器的1.34 m激光运转[2],在800m W泵浦功率下,获得了91m W的1.34 m激光输出,光-光转换效率为11.4%。
目前国内在半导体激光泵浦Nd YVO4激光器方面的研究集中在1.06 m及其倍频波段,尚未见到有关半导体激光泵浦1.34 m Nd YVO4激光器的报道。
本文对半导体激光泵浦Nd YVO4激光器的1.34 m输出特性进行了仔细研究,当入射到激光晶体表面的泵浦光功率为515m W时, 1.34 m激光输出功率达157mW,光-光转换效率为30.5%,测量并分析了激光器的纵模特性及弛豫噪声与泵浦功率的关系。
掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体通用技术条件及测试方法
掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体通用技术条件及测试方法掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体通用技术条件及测试方法一、引言掺钕硼酸钙氧钆（Nd:YCOB）晶体是一种重要的光学材料，具有优异的光学性能和较宽的适用温度范围。
它广泛应用于激光器、光通信、医学、测距等领域。
而激光自倍频技术作为一种重要的激光频率转换技术，能够将激光波长缩短到目标波长，提高激光器的工作效率和输出功率。
掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体的通用技术条件及测试方法至关重要。
二、掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体的基本特性1. 光学特性掺钕硼酸钙氧钆激光晶体具有较高的激发截面和较宽的荧光光谱带宽，适合用于激光器工作波长的选择。
2. 温度特性由于其晶体结构的稳定性，掺钕硼酸钙氧钆晶体在较宽的温度范围内保持稳定的光学性能，适用于复杂的工作环境。
三、掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体的技术条件在实际应用中，掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体的技术条件包括但不限于以下几个方面：1. 晶体生长条件掺钕硼酸钙氧钆晶体的生长需要严格控制温度、压力和化学成分等参数，以确保得到高质量的晶体。
2. 激光器工作条件在激光器中，掺钕硼酸钙氧钆晶体的工作温度、泵浦光束的功率和光束的聚焦度等参数需要进行精细调控，以获得理想的激光效果。
3. 自倍频条件自倍频技术要求掺钕硼酸钙氧钆晶体具有特定的晶格结构和光学性能，能够在受激辐射过程中实现频率加倍。
四、掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体的测试方法1. 光学测试通过测量掺钕硼酸钙氧钆晶体的吸收光谱、荧光光谱和折射率等光学性能参数，评估其适用于自倍频技术的能力。
2. 热学测试考察掺钕硼酸钙氧钆晶体在不同温度下的光学性能，包括折射率温度变化系数和热光系数等参数。
3. 频率调节测试通过调节激光器输出波长和功率等参数，评估掺钕硼酸钙氧钆晶体在自倍频过程中的频率调节范围和效率。
五、我对掺钕硼酸钙氧钆激光自倍频晶体的个人观点和理解作为一种重要的激光器材料，掺钕硼酸钙氧钆晶体具有广阔的应用前景和发展空间。
全固态Nd:GdVO4四倍频228 nm深紫外激光器
全固态Nd：GdVO4四倍频228 nm深紫外激光器
程成;金秦隆;赵志斌;李权;沈惟含;徐东昕;陈浩;刘国军;乔忠良;曲轶
【期刊名称】《海南师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(37)1
【摘要】在室温下实现全固态Nd:GdVO4激光器四倍频228 nm深紫外脉冲输出。
本文采用LD端面泵浦912 nm Nd:GdVO_(4)、声光调Q技术和LBO/BBO 级联倍频产生228 nm脉冲激光,并通过理论和实验优化激光器参数设计,最终在LD泵浦功率为23.5 W时,重复频率在10 kHz下,获得了平均功率为14 mW的228 nm深紫外光输出,其脉冲宽度为59 ns,光斑呈椭圆形。
【总页数】7页(P30-36)
【作者】程成;金秦隆;赵志斌;李权;沈惟含;徐东昕;陈浩;刘国军;乔忠良;曲轶
【作者单位】海南师范大学海南省激光技术与光电功能材料重点实验室;海南师范大学物理与电子工程学院;吉林大学超硬材料国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O482.31
【相关文献】
1.LD抽运Nd:GdVO4/LBO内腔倍频456nm深蓝光激光器
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5.用于355nm紫外光源的腔外倍频全固态激光器
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激光二极管端面泵浦Nd:YVO4混合腔板条激光放大器
激光二极管端面泵浦Nd：YVO4混合腔板条激光放大器李静;张恒利;Abdul Raof;崔丽;闫莹;徐浏;辛建国【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2010(040)009【摘要】选用光束质量接近衍射极限的种子激光器作为主振荡级激光器的功率放大系统可以同时获得较高的输出功率和良好的光束质量.由于板条晶体的特有尺寸,使得种子激光可以多次通过板条晶体,因此有利于实现高提取效率的激光放大器.Nd: YVO4晶体因为具有比Nd: YAG更大的受激发射截面和吸收截面、更宽的吸收谱线、输出偏振光等,因而在放大器中应用较多.本文采用侧泵Nd: YAG棒激光器作为LD端面泵浦Nd: YVO4混合腔板条激光放大器的种子激光器,种子激光通过整形后,往返3次通过激光晶体实现了功率的放大.实验中在泵浦功率140.9 W,种子功率3.2 W,重复频率20 kHz时,获得了29.5 W的激光输出,提取效率为21.2%,斜效率为35%.【总页数】4页(P957-960)【作者】李静;张恒利;Abdul Raof;崔丽;闫莹;徐浏;辛建国【作者单位】北京理工大学光电学院,北京,100081;北京理工大学光电学院,北京,100081;Pakistan institute of lasers and optics,Rawalpindi,Pakistan 46000,China;北京理工大学光电学院,北京,100081;北京理工大学光电学院,北京,100081;北京理工大学光电学院,北京,100081;北京理工大学光电学院,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】TN248.1【相关文献】1.部分端面抽运混合腔Nd:YVO4 板条激光器实验研究 [J], 王宁;陆雨田;李晓莉;焦志勇2.激光二极管端面泵浦Nd:YVO4/YVO4复合晶体激光器热效应研究 [J], 李明真;朱占收3.激光二极管端面泵浦Nd：YVO_4板条激光器 [J], 闫莹;张恒利;刘洋;沙鹏飞;李静;邢冀川;辛建国;张怀金;何京良4.激光二极管部分端面泵浦混合腔板条激光器研究进展 [J], 张恒利;DU Ke-ming5.连续16W二极管端面泵浦混合腔Nd:YVO_4板条激光器 [J], 靳强;魏晓羽;高健存;吴念乐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验 (2)
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验【实验目的】1、了解与掌握半导体泵浦激光的原理及调节光路的方法2、掌握腔内倍频技术，并了解倍频技术的意义3、对倍频技术的转换效率有感性认识【实验原理】一、光与物质的相互作用光与物质的相互作用可以归结为光子与物质原子的相互作用，有三种过程：受激吸收、自发辐射和受激辐射。
1.受激吸收如果一个原子，开始时处于基态，在没有外来光子的情况下，它将保持不变。
如果一个能量为hv21的光子接近，则它吸收这个光子，跃迁上激发态E2。
在此过程中不是所有的光子都能被原子吸收，只有当光子的能量正好等于原子的能级间隔E1-E2时才能被吸收。
2.自发辐射处于激发态的原子寿命很短（一般为10-8～10-9秒），在不受外界影响时，它们会自发地返回到基态，并释放出光子，辐射光子能量为hv=E2-E1。
自发辐射过程与外界作用无关，是一个随机过程，各个原子的辐射都是自发的、独立进行的，因而不同原子发出来的光子的发射方向和初相位是不相同的。
由于激发能级有一个宽度，所以发射光的频率也不是单一的，而有一个范围。
3.受激辐射处于激发态的原子，在外界光场的作用下，会吸收能量为E2-E1的光子，从而由高能态向低能态跃迁，并向外辐射出两个光子。
只有当外来光子的能量正好等于激发态与基态的能级差时，才能引起受激辐射，且受激辐射发出的光子与外来光子的频率、发射方向、偏振态和相位完全相同。
激光的产生主要依赖受激辐射过程。
二、激光器的组成激光器主要由工作物质、泵浦源、谐振腔三部分组成，如果要实现激光倍频，还需要在谐振腔内部加入倍频晶体。
1.工作物质产生激光的其中一个必要条件是要实现粒子数反转，即处于高能态的粒子数目多于处于低能态的粒子数目，工作物质的作用就是为实现粒子数反转提供物质基础。
根据量子力学原理，粒子从高能态往低能态的跃迁必须符合选择定则：即只有当两个能级的角动量量子数之差L=±1时，跃迁才能发生，否则发生跃迁的几率将接近于零。
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图 １ 腔 内倍频特 性 比较 实验装 置示意 图 其 中 ，Ｄ为 美 国相 干公 司 生产 的 Ｆ Ｐ—Ｓｓ ｍ Ｌ Ａ ｙｔ ｅ
时 ，。 ．５ ， ＝ ．６ ） ｄ Ｙ Ｏ １ ＝１９８ ｎ ２ １８ 。Ｎ ： Ｖ 晶体 吸 收 截 ３ 面 比较 大 ， 吸收带 比较宽 。而 Ｎ ：Ｖ 晶体 的缺点 ｄＹ Ｏ 是 导 热 性 能 差 。 Ｎ ： ｄ Ｖ 晶 体 是 一 种 和 Ｎ ： ｄ ＧＹ Ｏ ｄ
前， 在适合于 Ｄ Ｓ ＰＬ的各类激光晶体中， ｄＹ Ｏ 和 Ｎ ：Ｖ
Ｎ ：ｄ Ｏ ｄＧ Ｖ 以其优 良的物理 、 学 及激 光 特 性 ， 广 化 被 泛 的应用 在 各类 激 光 产 品 中 【 ２。Ｎ ： Ｖ 晶体 】 ］ ｄＹ Ｏ －
Ｙ Ｏ 晶体同结构的基质晶体材料。这两种 晶体有 Ｖ
着 基本相 似 的激 光 性 能 。从 表 １中 ， 我们 看 到 Ｎ ： ｄ Ｙ Ｏ Ｖ 的吸收 截面要 比 Ｎ ：ｄ Ｖ 大 ， ｄＧＹ Ｏ 而且 吸收 系 数 也大 于 Ｎ ： ｄ Ｖ 但 是 Ｎ Ｇ Ｙ Ｏ ｄＧ Ｙ Ｏ ， ｄ： ｄ Ｖ 的导 热 系
刘辉兰Ｌ ， 孙 尧 张帅一 于果蕾 李 健。 ， ， ，
（． １德州学院 物理 系， 山东 德 州 ２３ ２ ；． ５０ ３２ 山东师范大学 物理与电子科学学院， 山东 济南 ２０ １ ） ５０ ４
摘 要 ： 相 同实验 条 件 下 ， 用 Ｖ 型折 叠腔 对 比 了 Ｎ Ｇ Ｙ Ｏ 在 采 ｄ：ｄ Ｖ 和 Ｎ ：Ｖ 两种 晶体 的腔 内倍 频特 ｄＹ Ｏ
Ｔ Ｍ型光纤耦合输出半导体激光器， 发射 中心波长为 ８８ｍ， ０ｎ 最大输出功率 ３ｗ， Ｏ 光纤输出孔径 Ｄ＝ ．ｍ ０８ ｍ， 数值孔径 ０ ２ ； ．２ 光纤输 出的激光 经聚焦耦合 系统 （ ｏｕ Ｌｎ ） Ｆｃｓ ｅｓ进行聚焦耦合 ， 聚焦 比例为 １０ ８ 聚 ：． ，
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２０ ０ ７年 ３月
榆 林 学 院 学 报
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＹＵＵ Ｎ ＬＬ ＣＯ ＥＧＥ
第 ｌ卷 ７
第 ２期
Ｍａ ． Ｏｏ ｒ２ ７ Ｖ０． ７ Ｎｏ ２ １１ ．
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ＧＹ Ｏ ｄ Ｖ ４与 Ｎ ． Ｖ ４的激光倍频特性 比较 ｄＹ Ｏ －
具有较高 的吸收系数 和受激发 射截 面， ｄ Ｇ Ｖ Ｎ ：ｄ Ｏ 晶体则具有较高 的热传导率 。在 Ｎ ： Ｖ Ｎ ： 】 ｄ Ｙ Ｏ ， ｄ ＧＶ ｄ Ｏ 的基础上 ， 一种 由 Ｙ（ ｄ 部分地代 替 Ｎ ： Ｇ） ｄ
Ｇ Ｖ Ｎ ：Ｖ 中 的 Ｇ Ｙ） 成 的新 的钒 酸 盐 ｄ Ｏ （ ｄＹ Ｏ ） ｄ（ 形
关 键词 ： ｄ Ｇ Ｙ Ｏ ； ｄ Ｙ Ｏ ； 内倍频 Ｎ ：ｄ Ｖ ４ Ｎ ：Ｖ ４腔
中图分 类号 ：Ｎ ４ 文 献标 识码 ： 文 章编 号 ：０ ８— ８ １ ２０ ）２— ０ １ ３ Ｔ ２９ Ａ １０ ３７ （０ ７ ０ ０３ —０ 近 年来 ， 光二 极 管 （ Ｄ） 浦 的全 固态激 光 器 激 Ｌ 泵 钕离子具有敏 化作 用 ， 高 了激 活离 子 的吸 收能 力。 提
（ Ｐ Ｌ 以体积小 、 ＤＳ） 效率高、 结构紧凑、 可靠性高等特 点， 在激光医学诊疗、 激光测量、 光学信存储等方 面得到了 １ ３ 益广泛的应用 ， Ｐ Ｌ的效率及各方面的 ＤＳ
性 能主 要 取 决 于激 光 晶体 的物 理 和 化 学 性 能 。 目
同时 Ｎ ：Ｖ ｄＹ Ｏ 具有很强的双折射特性（ １ ６ ０ ＝ ． ４ ａ ０ ｎ
性 。利用 Ｋ Ｐ腔 内倍 频 ， 泵浦 功率 为 ６ ７ Ｗ 时分别 获得 了 １ ６ Ｗ 和 １４ Ｗ 的稳 定倍 频绿 光输 出 ， Ｔ 在 ．１ ．９ ．６
光 一光转换 效 率分 别达到 ２ ．％ 和 ２ ．％ 。 比较得 出 ， ５２ １８ 由于 Ｎ ：ｄ Ｖ 晶体 良好 的导 热性 ， 大功 率 ｄＧＹ Ｏ 在 激光 泵浦条 件下 ，ｄ Ｇ Ｙ Ｏ／ Ｔ Ｎ ： ｄ Ｖ Ｋ Ｐ获得 了更 好的倍 频激光 输 出。
Ｖ 和 Ｎ ：Ｖ 两种 晶体 的腔 内倍频 特性 。 Ｏ ｄＹ Ｏ １ Ｎ ： ｄ Ｖ ４ Ｎ ： Ｖ 晶体 的物 理 和光 学 特 ｄＧＹ Ｏ 和 ｄＹ Ｏ
性的比较 Ｎ ：Ｖ ４ ｄＹ Ｏ 晶体是一种非常成熟 的激光材料 ， 具 有低阈值、 效率的优点 ， 高 为四方 晶体 ， 锆英石 （ ｒ Ｚ－ ｓ ４型结构 ， ｉ） Ｏ 属单轴 晶系 。晶体生长过程 中用钕 Ｊ 离子（ ｄ ） Ｎ ３ 取代部分钇离子的位置 ，ｄ Ｎ３ 的位置具 有低的点群对称性 ， 离子振荡强度大。钒酸钇基质对
数要 比 Ｎ ： Ｖ 具有相对较小的发射截面和相 ｄＹ Ｏ 大， 对较大的上能级寿命 。
２ Ｎ ： ｄ Ｖ 和 Ｎ ： Ｖ 晶 体 腔 内倍 频 特 性 比 ｄ ＧＹ Ｏ ｄＹ Ｏ 较
２ １实验 装置 激 光 倍频 特 性 比较 实验 装置 示 意 图 ．
如 图 １所 示 ：
晶体 Ｎ ： ｄ Ｖ 逐渐 引起很 多科研工作 者 的注 ｄ ＧＹ Ｏ 意。Ｎ ：ｄ Ｖ ４ ｄ Ｇ Ｙ Ｏ 具有和 Ｎ ：Ｖ ４Ｎ ： ｄ Ｏ 相同 ｄＹ Ｏ ，ｄＧＶ ４ 的晶体结构 ， 但由于该晶体融合了两种晶体的特点 ， 所以具有 自身 的优势Ｈ 。本 文利用 Ｌ 】 Ｄ泵浦 ， 在相 同的实验条件下 ， 采用 Ｖ型折叠腔对 比了 Ｎ ：ｄ － ｄ Ｇ Ｙ